התנגדות, אנרגיה חשמלית והספק

האטת הזרימה

• דחפו זרם דרך חוט דק והוא מתחמם; דרך עבה יותר, פחות.
• התנגדות מודדת כמה קשה לזרם לזרום.
• היא שולטת בזרם, מחממת את הטוסטר שלך, ומחשבת את חשבונ החשמל שלך.

התנגדות

• התנגדות $R$ נמדדת באום ($\Omega$). התנגדות גדולה יותר נותנת זרם קטן יותר:

• למדידה: אמפרמטר בסדרה קורא $I$, מדיוד הופס על פני הרכיב קורא $V$, ואז לחלק.

טור תומך בקבלים המובילים חשמל במתח גבוה מאוד

מה משנה את התנגדות החוט

• חוט ארוך יש לו יותר התנגדות — התנגדות פרופורציונלית לאורך ($R \propto l$).
• חוט עבה יש לו פחות התנגדות — התנגדות הפוכה לפרופורציונליות לשטח החתך ($R \propto \tfrac{1}{A}$).
• לכן הכפלת האורך כופלת את $R$; הכפלת השטח מחציתה.

גרפים I-V למנגנון, נורת להב ודיודה

גרפי זרם-מתח

• מנגנון קבוע: קו ישר העובר דרך המקור — ההתנגדות קבועה, ולכן $I \propto V$.
• נורת להב: צורה בסגנון S הולכת ומשטחת — החוט מתחמם, ולכן ההתנגדות עולה.
• דיודה: זרם בכיוון אחד בלבד — התנגדות גבוהה מאוד ב"כיוון השגוי".

הספק חשמלי ואנרגיה

• הספק הוא האנרגיה המועברת בכל שנייה, בוואטים (W):

• האנרגיה המועברת בתוך זמן $t$, בג'ולים (J), היא:

השעה הקילו-וואטית

• חשבונות חשמל משתמשים ביחידה גדולה יותר, השעה הקילו-וואטית (kWh): האנרגיה שמכשיר $1\ \text{kW}$ צורך בשעה $1$.

• דוגמה: חימום של $2\ \text{kW}$ במשך $3$ שעות צורך $6\ \text{kWh}$.

הבנתך מושלמת